CN220492644U - 一种开关电源均流电路及开关电源并机系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种开关电源均流电路，设置在开关电源并机系统中，所述开关电源并机系统包括第一开关电源和第二开关电源，所述电阻R4与二极管D2连接，所述电阻R4与电阻R8并联；所述运算放大电路的运放正端与电源直流电压线V‑连接，所述运算放大电路的运放负端与电流均流总线BUS连接，所述运算放大电路的输出端与积分电路输入端连接，所述积分电路输出端与二极管D2负极连接，所述积分电路与二极管D2用于控制第一开关电源输出电压，本开关电源均流电路能够控制均流的速度，使得两台开关电源的电流动态均衡，提高开关电源并机系统的稳定性，本实用新型还公开了稳定性好的开关电源并机系统。
Description
技术领域
本实用新型涉及开关电源技术领域，具体是指一种开关电源均流电路及开关电源并机系统。
背景技术
随着现代化生产和科学技术的发展，大功率、高可靠、不间断供电的电源系统广泛应用于大量电子设备，特别是计算机、通讯等领域。相对传统的大功率电源集中供电模式，分布式电源系统的设计和应用已成为大功率电源系统的重点发展方向，其中大功率开关电源并联均流的供电设计优势较为突出，其系统的灵活性更高，进而提高了模块的功率密度，使电源系统的体积、重量下降。同时，各个开关电源模块的功率半导体器件的电应力减小，提高了系统的可靠性，分布系统可方便的实现冗余。除此之外，这种并联均流的供电方式还从根本上减少了产品种类，便于标准化规范的实行。因此大功率开关电源并联均流技术在大功率电源系统的重要性日益增加。
在一些应用需要并联输出时，由于开关电源输出的电压不一致或者线路阻抗不同等原因，造成并联输出时开关电源的输出电流不均流的问题，造成并机系统某台开关电源流大于其他并联电源，导致老化的速度比其他电源快，或可能导致过流，影响并机系统的稳定性。
实用新型内容
本实用新型的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种能够提高并机系统稳定性的开关电源均流电路及开关电源并机系统。
本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：
本实用新型提供一种开关电源均流电路，设置在开关电源并机系统中，所述开关电源并机系统包括第一开关电源和第二开关电源，所述均流电路包括电源直流电压线V+、电源直流电压线V-、电流均流总线BUS、运算放大电路、积分电路、二极管D2、电阻R4和电阻R8；所述电阻R4与二极管D2连接，所述电阻R4与电阻R8并联，所述第一开关电源通过电源直流电压线V+、电源直流电压线V-、电流均流总线BUS与第二开关电源连接；所述运算放大电路的运放正端与电源直流电压线V-连接，所述运算放大电路的运放负端与电流均流总线BUS连接，所述运算放大电路的输出端与积分电路输入端连接，所述积分电路输出端与二极管D2负极连接，所述积分电路与二极管D2用于控制第一开关电源输出电压。
进一步的，所述运算放大电路包括电压跟随器、二极管D1、电阻R9，所述电压跟随器的运放正端与电阻R9连接，通过所述电阻R9采样电压跟随器输出电流，所述二极管D1的负极与电流均流总线BUS连接，用于隔离电流均流总线BUS的输入电压，所述二极管D1的正极与电压跟随器的输出端连接。
进一步的，所述积分电路包括比较器和电容C3，所述比较器的输入负端与电容C3的一端连接，所述电容C3的另一端与比较器的输出端连接，所述电容C3用于控制均流的速度。
进一步的，所述第一开关电源和第二开关电源中的电路设置对称。
进一步的，所述均流电路中还包括电阻R5和电阻R6，所述电阻R5的一端与二极管D1的正极连接，所述电阻R5的另一端与比较器的输入负端连接，所述电阻R6的一端与比较器的输入负端连接，所述电阻R6的另一端与电阻R9连接。
进一步的，所述均流电路还包括电阻R4和电阻R8，所述电阻R4与二极管D2连接，所述电阻R4与电阻R8并联。
本实用新型还提供一种开关电源并机系统，包括开关电源均流电路。
进一步的，所述开关电源并机系统包括指示灯，所述指示灯与开关电源均流电路电连接，所述指示灯用于显示第一开关电源的电源状态。
本实用新型相比现有技术具有以下优点及有益效果：
本实用新型通过运算放大电路、积分电路、二极管D2、电阻R4和电阻R8来控制均流的速度，通过开关电源均流电路调节电源输出电压，从而调节电流的输出大小，这个调节过程是一个连续快速的过程，使得两台开关电源的电流动态均衡，提高开关电源并机系统的稳定性，本开关电源并机系统稳定性好。
附图说明
图1为一种开关电源均流电路图；
其中，1-运算放大电路、2-积分电路、3-指示灯、4-第一开关电源、5-第二开关电源。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
下面将结合本实用新型的实施例中的附图，对本实用新型的实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”、“包含”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。在本实用新型的权利要求书、说明书以及说明书附图中的术语，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体/操作/对象与另一个实体/操作/对象区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体/操作/对象之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
如图1所示，本实施例提供一种开关电源均流电路，设置在开关电源并机系统中，所述开关电源并机系统包括第一开关电源4和第二开关电源5，所述均流电路包括电源直流电压线V+、电源直流电压线V-、电流均流总线BUS、运算放大电路1、积分电路2、二极管D2；所述电源直流电压线V-的一端接地，所述第一开关电源4通过电源直流电压线V+、电源直流电压线V-、电流均流总线BUS与第二开关电源5连接；所述运算放大电路1的运放正端与电源直流电压线V-连接，所述运算放大电路1的运放负端与电流均流总线BUS连接，所述运算放大电路1的输出端与积分电路2输入端连接，所述积分电路2输出端与二极管D2负极连接，所述积分电路2与二极管D2用于控制第一开关电源4输出电压，均流电路还包括电阻R4和电阻R8，所述电阻R4与二极管D2连接，所述电阻R4与电阻R8并联；当积分电路2运放正端输入的第一开关电源4的电流大于积分电路2运放负端的电流均流总线BUS的电流时，积分电路2运放输出高，当积分电路2运放正端输入的第一开关电源4的电流小于积分电路2运放负端的电流均流总线BUS的电流时，积分电路2运放输出低，当积分电路2运放输出高时，二极管D2隔离了输出，使得电源输出电压降低，从而降低电流输出，此时电源输出电压VOUT的计算式为：
VOUT＝2.5/R8*(R8+R3)；
当积分电路2运放输出低时，电阻R4与电阻R8并联，使得电源输出电压抬高，从而增加电流输出，此时电源输出电压VOUT的计算式为：
VOUT＝2.5/(R8//R4)*((R8//R4)+R3)；
通过开关电源均流电路调节电源输出电压，从而调节电流的输出大小，这个调节过程是一个连续快速的过程，使得两台开关电源的电流动态均衡，稳定性高，还可节约并机成本。
运算放大电路1包括电压跟随器U2、二极管D1、电阻R9，所述电压跟随器U2的运放正端与电阻R9连接，通过所述电阻R9采样电压跟随器U2输出电流，所述二极管D1的负极与电流均流总线BUS连接，用于隔离电流均流总线BUS的输入电压，所述二极管D1的正极与电压跟随器U2的输出端连接。
积分电路2包括比较器U1和电容C3，所述比较器U1的输入负端与电容C3的一端连接，所述电容C3的另一端与比较器U1的输出端连接，所述电容C3用于控制均流的速度。第一开关电源4和第二开关电源5中的电路设置对称，本实施例采用第一开关电源4和第二开关电源5并机，在实际应用场景中开关电源的数量不限于两台，比较器U1可用作模拟电路和数字电路的接口，还可以用作波形产生和变换电路等，利用比较器U1可将正弦波变为同频率的方波或矩形波。
此外，均流电路中还包括电阻R5和电阻R6，所述电阻R5的一端与二极管D1的正极连接，所述电阻R5的另一端与比较器U1的输入负端连接，所述电阻R6的一端与比较器U1的输入负端连接，所述电阻R6的另一端与电阻R9连接，电阻R5和电阻R6设置了一个允许最小比较差值，电容C3与比较器U1构成的积分电路2，调节比较器U1的增益，控制均流的速度。
本实施例还提供一种开关电源并机系统，包括开关电源均流电路。开关电源并机系统包括指示灯3，所述指示灯3与开关电源均流电路电连接，所述指示灯3用于显示第一开关电源4的电源状态，指示灯3两端接有保护电阻，二级管D1隔离电流均流总线BUS，使得电流均流总线BUS上的电压为开关电源并机系统中某个开关电源输出最大电流的采样电压值。
需要说明的是，上述具体实施方式仅仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理，在本实用新型所公开的技术范围内，任何熟悉本技术领域的技术人员在未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。
Claims (7)
1.一种开关电源均流电路，设置在开关电源并机系统中，所述开关电源并机系统包括第一开关电源和第二开关电源，其特征在于：所述均流电路包括电源直流电压线V+、电源直流电压线V-、电流均流总线BUS、运算放大电路、积分电路、二极管D2、电阻R4和电阻R8；所述电阻R4与二极管D2连接，所述电阻R4与电阻R8并联，所述第一开关电源通过电源直流电压线V+、电源直流电压线V-、电流均流总线BUS与第二开关电源连接；所述运算放大电路的运放正端与电源直流电压线V-连接，所述运算放大电路的运放负端与电流均流总线BUS连接，所述运算放大电路的输出端与积分电路输入端连接，所述积分电路输出端与二极管D2负极连接，所述积分电路与二极管D2用于控制第一开关电源输出电压。
2.根据权利要求1所述的开关电源均流电路，其特征在于：所述运算放大电路包括电压跟随器、二极管D1、电阻R9，所述电压跟随器的运放正端与电阻R9连接，通过所述电阻R9采样电压跟随器输出电流，所述二极管D1的负极与电流均流总线BUS连接，用于隔离电流均流总线BUS的输入电压，所述二极管D1的正极与电压跟随器的输出端连接。
3.根据权利要求2所述的开关电源均流电路，其特征在于：所述积分电路包括比较器和电容C3，所述比较器的输入负端与电容C3的一端连接，所述电容C3的另一端与比较器的输出端连接，所述电容C3用于控制均流的速度。
4.根据权利要求1所述的开关电源均流电路，其特征在于：所述第一开关电源和第二开关电源中的电路设置对称。
5.根据权利要求3所述的开关电源均流电路，其特征在于：所述均流电路中还包括电阻R5和电阻R6，所述电阻R5的一端与二极管D1的正极连接，所述电阻R5的另一端与比较器的输入负端连接，所述电阻R6的一端与比较器的输入负端连接，所述电阻R6的另一端与电阻R9连接。
6.一种开关电源并机系统，其特征在于：包括如权利要求1至5任意一项所述的开关电源均流电路。
7.根据权利要求6所述的开关电源并机系统，其特征在于：所述开关电源并机系统包括指示灯，所述指示灯与开关电源均流电路电连接，所述指示灯用于显示第一开关电源的电源状态。
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